Halogeenilamppu

Halogeenilamppu - sähkövalaistuslaite, laitteen toimintaperiaate verrattuna yksinkertaiseen hehkulamppuun täydentää halidien lisäämistä pulloon käyttöiän lisäämiseksi ja tuotteen pitämiseksi alkuperäisessä muodossaan pitkään.

Halogeenilamppujen luomisen historia

Historia on läheisesti yhteydessä hehkulamppuihin, viittaamme lukijat vastaavaan tarkasteluun, jotta tutustutaan yksityiskohtaisesti keksinnön historiaan. Täällä määrittelemme vain, että ensimmäinen, joka löytää johtimien hehkun platinajohdon näytteessä, Sir Humphry Davy. Kuninkaallisen instituutin kellarissa oli kahden tuhannen solun teholähde, joka onnistui lämmittämään leikkauksen yli 550 asteen lämpötilaan, jolloin elimet alkavat hehkua maanpäällisissä olosuhteissa. Vaikutus ei kestänyt kauan, mutta merkitsi alkua pitkälle eeppiselle etsinnälle sen käyttämiseksi hyödyllisenä mittana ihmiskunnan tarpeisiin.

Venäläisessä käytännössä hehkulamppujen syntymisen historia alkaa vuonna 1872, jolloin maanmiehemme Lodygin loi oman näytteen. Muiden tieteen miesten saavutukset on unohdettu unohtamatta. Kirjoittajat lukevat vuodesta 1882 lähtien, kun Edwin Scribner arveli ensin tuoda heikkoon kloori-ilmakehään kivihiililamppuun tyhjiön sijasta. Tämä estää suurelta osin pullon mustenemisen. Patentin tekstissä annetaan keksinnölle virheellinen tulkinta: oletettavasti kloori muodostaa läpinäkyvän kalvon, joka poistaa tunnetun vian.

Todellisuudessa halogeeniyhdisteet hajoavat hyvin, helixin pinnalta haihdutetut molekyylit palaavat vähitellen alkuperäiseen paikkaansa ja eliminoivat mustan kerroksen pulloon. Patenttia US254780 A pidetään tänään ensimmäisenä lintuna, joka ilmoittaa halogeenilamppujen saapumisesta. Ajatus pitkään ei löytänyt käytännön sovellusta. Pullon ilmakehässä käytetään inerttejä kaasuja, esimerkiksi typpeä Lodygin-näytteessä.Tutkijan ansio on korvata tyhjiö, joka teki rakenteen hauras ja valmistustekniikka vaikeaa.

Unohdettu historioitsijat - George Meikl. Patentin US1267888 A tekstissä ehdotetaan jodin lisäämistä lampun diodin inerttiin kaasualustaan. Useita positiivisia vaikutuksia esiintyy: loisjännitehäviöt kaaressa laskevat 11–12 V: iin( yleensä 16–20 V), työ muuttuu vakaana. Hehkulampun ilmakehässä on kloorin lisäksi myös muita halogeeneja. Vaikka se on tasasuuntaajalaite. Lisäksi vakuumilamppu ei toiminut yli 1000 tuntia, laitetta oli vaikea valmistaa. Lodygin käytti typpeä käytännön tarkoituksiin, käytti jalokaasuja( argonia jne.).

1923 vuotta, jolloin regeneratiivinen sykli löydettiin alkalimetallihalidien ilmakehässä, pidetään avaimena. On osoitettu, että hehkulangasta haihtuneet volframimolekyylit palaavat vähitellen takaisin. Patentin teksti viittaa tiettyyn halogeenin muodostamaan läpinäkyvään kalvoon. On ilmeistä, että kirjoittajat käyttivät Edwin Scribnerin ideoita. Tämä oli lähtökohta halogeenilamputeknologian edelleen kehittämiselle. Johannes Antonius Maria van Limpnt oli mukana kokeissa kristallinkasvatus. Tämä on erityisen kiitettävää, koska puolijohdeteknologia syntyi myöhemmin, mutta tutkimalla kaasujen epäpuhtauksien leviämistä ja saostumista tutkija löysi halogeenien hyödylliset ominaisuudet: jodi, bromi, kloori. Näiden yhdisteiden avulla oli mahdollista palauttaa volframi-( tai hiili) kelat, ruiskuttaa metallia ohuella kerroksella osien pinnalle.

13. tammikuuta 1929 tehdyssä Neuvostoliiton patenttijulkaisussa 7415 käsitellään menetelmiä kestävien volframifilamenttien luomiseksi. Tätä tarkoitusta varten alkuperäiseen metallijauheeseen lisättiin 0,1 - 3% hafniumoksidia. Tutkijat menivät hehkulamppujen elämän lisäämiseksi eri tavoin. Samoin Neunhoffer ja Schulz saivat vuonna 1949 patentin hehkulampulle, joka oli täynnä volframi- tai reniumhalogenideja. Tämä edistää langan regeneroitumista. Patentista tiedetään vähän, halidien vaikutuksen tulos oli lyhytikäinen.

Teoreettisen valmistuksen aikana oletettiin, että yhdisteet ovat vuorovaikutuksessa tuntemattomalla tavalla volframin ja muiden pullossa olevien metallien kanssa. Ja kun Yhdysvaltain avaruusalan teollisuus tarvitsi voimakkaan auringon jäljittelevän säteilylähteen, tiedemiehet joutuivat muistamaan regeneratiivisen volframisyklin ja aiemman kehityksen. Hiililamput ovat nykyään kuuluisia lämmityksestä, ei ilmasta, vaan esineistä.Syy on selvä - energia siirtyy pääasiassa säteilystä.Suurten teho-tiheyksien luomiseksi volframi kelahtaa ohuella langalla. Tunnetut mallit kaksoiskierteellä.

Kvartsilamput: Ensimmäiset vaiheet

3. maaliskuuta 1958 General Electric, Friedrich Elmer ja Wiley Emmett jättivät patentin lämmityslampulle, jossa kela oli suojattu halidiväliaineella. Tekstissä todettiin, että pitkäkestoisella toiminnalla tyypillisten mallien pullo peitettiin vähitellen tumman kukinnan avulla. Vaikutuksen minimoimiseksi haluttiin lisätä pallomaisen osan kokoa. Plakki jakautuu suuremmalle alueelle ja on vähemmän havaittavissa. Ongelmia on yritetty ratkaista muilla tavoin:

1. , kryptonin, ksenonin, elohopean raskaiden höyryjen käyttö.Jälkimmäisessä tapauksessa käytettiin ylimääräistä painetta yli ilmakehän paineen.
2. : Käytetään neutraaleja kaasuja: argonia ja typpeä.

Toimenpiteet eivät korjaaneet tilannetta kokonaan. Tutkijat ehdottavat, että kierteen regenerointiin( ja kolvin puhdistukseen) käytetään jodiparia. Tämän seurauksena avaruusalan tuote, joka on mustattu 10 minuutissa, on jo palvellut 2000 tuntia. Ajatus ei ole uusi, patentin tekstissä todetaan, että aiemmin ehdotetuilla ratkaisuilla ei ollut kaupallista menestystä.Tällainen logiikka.

Tuntuu omasta epävarmasta asemastaan, tutkijat jatkavat järkeä, sanoen, että lämmitystä ja valaistusta varten voidaan käyttää lamppua, jonka halkaisija on 0,08 - 0,5 tuumaa. Tuolloin kodinkoneiden heijastimen käsite ei ollut, arvioitu etäisyys seinään määritettiin huolellisesti tulipalon välttämiseksi. Kokeellisten tietojen mukaan jodi jatkaa regeneratiivisen funktion suorittamista lämpötiloissa, jotka ovat korkeintaan 250 astetta, työ on rikkoutunut 1200: ssa. On parempi tehdä pullo kvartsia. Ehdotetaan Vycor-materiaalia, joka sisältää jopa 96% piidioksidia( piidioksidia).

Jodipitoisuus on vähintään 0,01 µmol / cm3.Ylempi raja määrittää pullon ilmakehän läpinäkyvyyden. Kokeellisesti jodihöyryn suurin mahdollinen osapaine oli 5 mmHg( vastaa 1 umol / cm3).Pitkän pullon pystysuorassa toiminnassa väliaineen kerrostuminen on mahdollista, mutta yleensä aineiden pitoisuus on riittävä.Jotkin arvot antoivat huomautuksia muiden kaasujen käytön sallimattomuudesta:

• Kloori tuhoaa kierteitä ja aiheuttaa piikkejä volframille äärimmäisillä alueilla.
• Bromi on vähemmän tuhoisa kuin kloori, fluori ei ole lainkaan sopiva.
• Elohopeahöyryn tai typen käyttö lisää pullon mustumista.

On suositeltavaa säilyttää inertin kaasun osapaine 600 mm Hg alueella volframin yhtenäiseen sedimentointiin hehkulangalla. Tämän seurauksena tutkijat saivat laitteen, jonka säteilyteho oli 100 W / tuumaa ja jonka tehotiheys oli 24 W polttimon neliö senttimetriä kohti. Parametrit voidaan vaihdella laajoissa rajoissa. Hehkulangan lämpötilassa, joka on 2500 astetta, laitteen tehokkuus on 30% korkeampi kuin 500 W: n vakiovalaisimilla, joiden käyttöikä on 1000 tuntia.

Filamenttien valmistuksessa käytetään teräsnarjan hehkutusprosessia. Käsittelyn aikana on välttämätöntä säätää helixiin diffundoituvan raudan tasoa pitämällä asianmukainen lämpötila uunissa. Lisätoiminnon aikana epäpuhtausatomit ovat suhteellisen helposti haihduttavia ja sitovat halogeenin. Lisäksi kolvin seinillä on tuhoutumaton raita.

Matkan varrella on huomattava, että on suositeltavaa minimoida jarrujen lukumäärä.Kiinnityspaikoissa lämpötila on hieman alhaisempi, volframi huononee. Nykyaikaisissa kvartsilampuissa on joskus ilman jarruja. Konvektion uunin omistaja huolehtii siitä, että hän häiritsee kantta ja nostaa sen.

Samaan aikaan tuotteet osoittivat useita puutteita: korkea lämpötila, heijastimen puuttuminen. Metallipidikkeiden on oltava jodille kestäviä, mikä tarkoittaa, että kupari on olennaisesti sopimaton vaadittuihin tarkoituksiin - tarvitaan volframia, molybdeeniä tai platinaa. Samankaltainen koskee viereisiä johtoja. Ne lämmitetään korkeassa lämpötilassa. Nykyaikaisissa valaisimissa päätylevy on puristettu kokonaan, vain volframi on kosketuksessa väliaineen kanssa. Patentissa keksijät pystyivät keräämään lämmitys- ja valaistuslaitteen ominaisuudet. Neuvostoliiton tiedustelu ei ollut nukkumassa, ja seuraavana vuonna 1960 Neuvostoliitossa ilmestyi halogeenilamput KI 220-1000.

Design-halogeenilamput

Lämmityslaitteissa volframikela koskettaa usein lasia - paikoissa. Se ei ole kaareva, mutta kolmio, jokainen kela omassa koossaan, ja vain muutama koskettaa polttimoa ja suhteellisen pienessä määrässä pisteitä.Tämä auttaa välttämään lasin liiallista kuumentumista. Konvektion uunissa pullo puhalletaan jatkuvasti tuulettimen avulla, mikä estää sen lämpenemästä yli 600-700 astetta. Helix toimii kovemmin. Kanssa tulenkestävän volframin kuutiometrinen ristikko. Nesteen lämpötila on kohdassa 3653 K. Toimintatila ei ylitä 90% määritetystä arvosta.

Tällaiset korkeat lämpötilat on saavutettu halogeenien avulla. Tyhjössä helixin pinnasta haihtuminen muuttuisi liian voimakkaaksi. Kvartsilasi valitaan pullon valmistamiseksi fysikaalisia ominaisuuksia varten. Materiaalissa on laaja ikkuna säteilyn lähettämiseksi, joten pinta kuumennetaan suhteellisen huonosti. Kvartsilla on alhainen lämpölaajenemiskerroin ja erinomainen lämpöisku.

Huolimatta siitä, että piidioksidia pidetään maapallon runsaimpana mineraalina( piin paino on 26% maankuoresta), se ei melkein esiinny puhtaassa muodossaan, vaan se on osa akaattia, rauchtopazia, sitriiniä, ametistia, jasperia, rock-kiteitä,jokihiekka ja monet muut luonnolliset muodot: graniitti, armo, liuskekivi, erilaiset silikaatit. Ja patentissa ei ihme, että piidioksidia. Vaikeus on vaaditun komponentin uuttaminen kivestä.Kvartsia on useita muutoksia:

1. Tavallisilla ammattilaisilla on Kreikan kirjaimen Beta nimi ja se edustaa suuria läpinäkyviä kiteitä.Uskotaan, että normaaleissa olosuhteissa lämpötila on 573 ° C.
2. Kun määritetty lämpötilakynnys on saavutettu, kvartsi muuttuu alfa-muunnokseksi. Ja se pysyy täällä 870 asteeseen.
3. Kun lämpötila kasvaa edelleen, muodostuu tridymiitti( kolmiosaiset kiteet).Ja niin 1470 astetta.
4. Seuraava vakaa muutos lämpötilaan 1710 astetta on cristobalite.
5. Korkeamman asteikon piidioksidia on sulan muodossa.

Mahdollinen kvartsijäähdytystekniikka ilman kiteiden muodostumista. Amorfista muotoa käytetään lasin muodostamiseen. Kiteiden konfiguraatio riippuu:

• -kiteytymisnopeuksista.
• Nestefaasin viskositeetti.
• Epäpuhtauksien läsnäolo.
• Objektin sijaintitila.